BauBlog

Am 20.11.2020 verteidigte Herr Enrico Wölfel erfolgreich seine wissenschaftliche Arbeit im Rahmen des Promotionsverfahrens mit dem Thema „Fibre-matrix interaction in mineral-bonded composites under dynamic loading“. Neben dem Vorsitzenden der Promotionskommission, Prof. Dr.-Ing. Viktor Mechtcherine, TU Dresden), waren als Gutachter Frau Dr.-Ing. Christina Scheffler, TU Dresden und als weiteres Mitglied der Promotionskommission Prof. Dr.-Ing. Stefan Löhnert von der TU Dresden anwesend. Per Videokonferenz namen an der Veranstaltung die weiteren Gutachter Prof. Dr.-Ing. Chokri Cherif, TU Dresden und Assoc. Prof. Ravi Ranade, University at Buffalo und Prof. Dr.-Ing. Markus Stommel, TU Dresden teil.

Das InformationsZentrum Beton lobt bereits zum 17. Mal den Studentenwettbewerb aus, der in diesem Jahr unter dem Thema FORM-WORKS steht. Bis zum 30. April 2021 (letzter Absendetag / Poststempel) können Entwürfe mit bzw. zu Beton eingereicht werden.

Der Concrete Design Competition wird regelmäßig von der europäischen Zement- und Betonindustrie ausgelobt. Teilnahmeberechtigt sind Studierende der Fachrichtungen Architektur, Innenarchitektur, Bauingenieurwesen, Design und verwandter Disziplinen. Der Wettbewerb gibt keine konkrete Aufgabenstellung vor, sondern stellt den individuellen gestalterischen Umgang mit dem Material Beton in den Mittelpunkt. Die Möglichkeiten reichen von Objekten, Bauteilen und Gebäudeentwürfen bis zu stadt- und landschaftsplanerischen Projekten.

Mit dem Thema FORM-WORKS sucht der Wettbewerb 2020/21 nach Ideen und Entwürfen mit Beton, bei der die Ästhetik, besondere Systeme oder Herstellungsmethoden, Wirtschaftlichkeit, Nachhaltigkeitsanforderungen oder soziale Fragen in den Fokus gestellt werden. Des Weiteren ist es die Aufgabe in architektonischen oder skulpturalen Werken, die Robustheit oder die Langlebigkeit auszudrücken und darzustellen. Es können Schalungen, Texturen und Formen verwendet werden, die strukturelle Prinzipien aufzeigen oder komplexe Räume formen.

Die eingereichten Arbeiten werden von einer unabhängigen, interdisziplinär besetzten Jury bewertet. Um die Ressourcen der Studierenden zu schonen erfolgt die Abgabe der Arbeiten wie schon in den vergangenen Jahren in digitaler Form, den Druck für die Jurysitzung übernimmt der Auslober. Zu gewinnen gibt es die Teilnahme an der internationalen Concrete Design Masterclass in Dublin mit den Preisträgern aller am Wettbewerb beteiligten Länder im August 2021. Darüber hinaus vergibt die Jury Preisgelder und Büchergutscheine. Alle wieteren Informationen gibt es unter www.concretedesigncompetition.de.

Fünf DFG-geförderte Forschungsverbünde unter Beteiligung der TU Dresden wollen Synergien nutzen und die Nachwuchsförderung ausbauen.

Das „Research Network for Advancing Architecture, Engineering and Construction“ (AdvanceAEC) bringt internationale Forscherinnen und Forscher zusammen, die danach streben, Architektur, Ingenieur- und Bauwesen durch digitale Technologien und einen interdisziplinären Ansatz voranzubringen. Es zielt darauf ab, die vielfältigen ökologischen, wirtschaftlichen und soziokulturellen Herausforderungen anzugehen, mit denen die Bauwelt konfrontiert ist.

Die TU Dresden beteiligt sich über den Sonderforschungsbereich/Transregio 280: „Konstruktionsstrategien für materialminimierte Carbonbetonstrukturen – Grundlagen für eine neue Art zu bauen“ (SFB/TRR 280) an dem Forschungsnetzwerk.

Das Netzwerk bietet eine Plattform, die zum Austausch von Fachwissen, zur Förderung und zum Aufbau einer internationalen Forschungsgemeinschaft in den Bereichen Architektur, Bauingenieurwesen, Maschinenbau, Informatik, Robotik und Sozialwissenschaften dient.

Der Schwerpunkt liegt auf folgenden Themen:

• Architektur, Ingenieurwesen und Bauwesen
• Interdisziplinäre Forschung
• Co-Design und digitale Technologien
• Ressourceneffizientes und zukunftsfähiges Bauen
• Produktivität und Automatisierung

Ziel des Netzwerks ist es, sowohl auf der Ebene der beteiligten Forschungsverbünde als auch auf individueller Ebene der Forscherinnen und Forscher einen intensiven Austausch zu fördern. Plattform hierfür ist die gemeinsame Webseite www.advanceaec.net.

Die Kooperation auf Verbundebene wird durch gemeinsame Aktivitäten wie Kolloquien, Symposien und weitere Veranstaltungen getragen. Eine zentrale Rolle für die Vernetzung übernimmt die Mitgliederdatenbank, die eine Möglichkeit zum direkten Austausch und zur wissenschaftlichen Zusammenarbeit bietet.

Forscherinnen und Forscher, die in den Bereichen von AdvanceAEC tätig sind, sind eingeladen, dem Netzwerk beizutreten, sich am Aufbau zu beteiligen und die damit verbundenen Aktivitäten zu nutzen. Eine kostenlose Registrierung ist auf der Webseite möglich: LINK zur Registrierungsseite.

Die Auftaktveranstaltung des Forschungsnetzwerkes AdvanceAEC findet am 16. November online von 18 bis 21 Uhr für alle registrierten Mitglieder statt. Vorgestellt werden die Forschungsverbünde durch die jeweiligen Sprecher. Als Ehrengast leitet Prof. Dr. Philippe Block von der ETH Zürich, Sprecher des Nationalen Forschungsschwerpunkts NCCR dfab, die daran anschließende Diskussion.

Netzwerkpartner und fachlicher Kontakt:
EXC 2120: Integrative Computational Design and Construction for Architecture (IntCDC), Universität Stuttgart

Prof. Achim Menges, Sprecher EXC 2120 IntCDC, Universität Stuttgart
Tel.: +49 711 685-82786
achim.menges@icd.uni-stuttgart.de

Der EXC 2120 nutzt das volle Potenzial digitaler Technologien, um das Planen und Bauen interdisziplinär neu zu denken. Ein systematischer, ganzheitlicher und integrativer computerbasierter Ansatz legt methodische Grundlagen für eine umfassende Modernisierung des Bauschaffens und ermöglicht so wegweisende Innovationen.

SFB 1244: Adaptive Hüllen und Strukturen für die gebaute Umwelt von morgen, Universität Stuttgart

Prof. Werner Sobek, Sprecher SFB 1244, Universität Stuttgart
Tel.: +49 711 685-662 26
werner.sobek@ilek.uni-stuttgart.de

Ziel des SFB 1244 ist es, für das Bauwesen Antworten auf die drängenden ökologischen und sozialen Fragen unserer Zeit zu finden. Die Integration von adaptiven Elementen in tragende Strukturen, Hüllsysteme und Innenausbauten wird hierfür als ein wichtiger Ansatz erachtet. Der SFB 1244 erforscht die Grundlagen, das Potential und die Auswirkungen dieses Ansatzes.

SFB/TRR 277: Additive Fertigung im Bauwesen, TU Braunschweig/TU München

Prof. Harald Kloft, Sprecher SFB/TRR 277, TU Braunschweig
Tel: +49 531 391-3571
h.kloft@tu-braunschweig.de

Der SFB/Transregio TRR 277 hat zum Ziel, die Additive Fertigung (3D-Drucken) als neuartige digitale Fertigungstechnologie für das Bauwesen grundlegend zu erforschen. Die automatisierte additive Materialapplikation ermöglicht den Bau von Gebäuden mit einem hohen Grad an Gestaltungsfreiheit und ressourcenschonendem Materialeinsatz.

SFB/TRR 280: Konstruktionsstrategien für materialminimierte Carbonbetonstrukturen – Grundlagen für eine neue Art zu bauen, TU Dresden/RWTH Aachen

Prof. Manfred Curbach, Sprecher SFB/TRR 280, TU Dresden
Tel: +49 351 463-37660
manfred.curbach@tu-dresden.de

Ziel des SFB/TRR 280 ist das Schaffen von Grundlagen für das Bauen der Zukunft: vollständig neu gedachte Konzepte für Entwurf, Modellierung, Konstruktion, Herstellung und Nutzung von nachhaltigen ressourceneffizienten Bauelementen aus mineralischen, carbonbewehrten Baustoffen.

SPP 2187: Adaptive Modulbauweisen mit Fließfertigungsmethoden – Präzisionsschnellbau der Zukunft, Ruhr Universität Bochum

Prof. Peter Mark, SPP 2187, Ruhr Universität Bochum
Tel: +49 234 32-22700 / -25980
peter.mark@rub.de

Das Schwerpunktprogramm 2187 entwickelt Methoden zur Herstellung von adaptiven Modulen aus Hochleistungsbeton in qualitätsgesicherter, digitalisierter Fließfertigung, um schneller, präziser und ressourceneffizienter zu bauen und die Individualität der Bauwerke zu erhalten.

Informationen für Journalisten:
Stefan Gröschel
Institut für Massivbau
TU Dresden
Stefan.groeschel@tu-dresden.de

Christa Knoll
EXC 2120 IntCDC
Universität Stuttgart
christa.knoll@intcdc.uni-stuttgart.de

Koordination:
Michaela Mey
EXC 2120 IntCDC
Universität Stuttgart
michaela.mey@intcdc.uni-stuttgart.de

Der Bauindustrieverband Ost e. V. (BIVO) hat zum 13. Mal den „Preis der Bauindustrie Sachsen“ für herausragende Abschlussarbeiten im Bereich des Bauingenieurwesens und der Architektur verliehen. Die Auszeichnung erfolgte coronabedingt im Rahmen der verbandsinternen Sitzung des Ausschusses für Personalentwicklung am 14. Oktober 2020 in Leipzig.

„Der Preis ist für den Bauindustrieverband ein bedeutender Baustein zur Förderung des Nachwuchses der Bauwirtschaft“, betont BIVO-Präsident Wolfgang Finck und freut sich mit den Preisträgern. Die Fachkräftesicherung gehöre neben der Digitalisierung zu den großen Herausforderungen der Branche. „Zusätzlich zu den demografischen Entwicklungen spüren wir zunehmend, dass die Bereitschaft nachlässt, unter den besonderen Bedingungen des Bauens zu arbeiten. Die Prämierung von Abschlussarbeiten ist dabei nur ein Baustein, die Vielseitigkeit des Bauens zu betonen und das Image der Branche zu pflegen“, so Finck.

Der BIVO-Präsident bemerkt, dass in den Bauunternehmen interessante und anspruchsvolle Betätigungsfelder mit hervorragenden beruflichen Perspektiven für den Berufsnachwuchs warteten. Um als Branche im Wettbewerb mit anderen Industriezweigen attraktiver zu werden, müsse es gesamtgesellschaftlich gelingen, dass der Bauberuf und die Bedeutung der Baukultur für die Gesellschaft wieder positiver wahrgenommen werden.

Der „Preis der Bauindustrie Sachsen 2020“ im Teilbereich Bauingenieurswesen wurde verliehen an Iurii Vakaliuk vom Institut für Massivbau an der TU Dresden für seine Masterarbeit zum Thema „Konzeptionelle Entwicklung für die Anordnung von modularen textilbewehrten Makrozellen“. Im Teilbereich Architektur gewann Robert Bretschneider den Preis für seine Diplomarbeit zum Thema „Radrennbahn Dresden-Reick“. Herr Vakaliuk und Herr Bretschneider studierten beide an der Technischen Universität Dresden.

Zur Begründung führt Finck aus: „Die Arbeit im Bereich Bauingenieurswesen zeigt ein sehr gutes Konzept zur Reduzierung der Gesamtbaukosten, insbesondere zur Verringerung des Materialvolumens von Beton, auf. Die Architekturarbeit beschreibt den Entwurf einer modernen Sportanlage, die Strahlkraft für die Landeshauptstadt Sachsens besitzt und den Fahrradverkehr fördern sowie den Radsport in der Region prägen kann. Zwei ganz ausgezeichnete Arbeiten, die des Sächsischen Baupreises würdig sind.“

Der alle zwei Jahre ausgelobte „Preis der Bauindustrie Sachsen“ ist mit 2.000 Euro dotiert.

Der Bauindustrieverband Ost e. V. vertritt die Interessen von 260 Bauunternehmen mit 20.000 Beschäftigten in den Ländern Berlin, Brandenburg, Sachsen und Sachsen-Anhalt.

Quelle: Pressemitteilung www.bauindustrie-ost.de

Masterarbeit Iurii Vakaliuk:

Konzeptionelle Entwicklung der Grundprinzipien eines makrozellularen modularen Struktursystems auf der Basis von Textilbeton

Es ist bekannt, dass es seit der Antike und besonders heute mit der schnell wachsenden Bevölkerung, dem industriellen Fortschritt und den Handelsbeziehungen erforderlich ist, mehr Infrastrukturobjekte, Wohngebäude, industrielle Gigafabriken, Hochhäuser und Brücken mit immer größeren Spannweiten zu entwickeln, um auch den entferntesten Bereich mit dem globalen Netzwerk zu verbinden. Solche raschen Fortschritte gehen oft einher mit einem erhöhten Energieverbrauch, der verstärkten Nutzung ökologischer Ressourcen und einer Zunahme der CO₂-Emissionen weltweit. Erfreulicherweise führen sie aber auch zu technologischen Entwicklungen, die Lösungen aufzeigen. So wurde ein neuerlicher Durchbruch bei der Entwicklung von Elektrofahrzeugen und eine Verbesserung bei der Entwicklung alternativer Energiequellen erzielt, sowie Erfolge bei der Entwicklung von Softwarelösungen auf der Basis künstlicher neuronaler Netze und von intelligenten Entwurfswerkzeugen sowie die Realisierung des Industrie 4.0-Konzepts. Auch im Bereich des Bauingenieurwesens gibt es eine Menge neu entwickelter Designlösungen und fortschrittlicher Materialien wie den Textilbeton (Textile reinforced concrete – TRC).

Das Ergebnis der zahlreichen Forschungsprojekte sind technische Lösungen, wie z.B. effizient gestaltete filigrane Schalenstrukturen mit materialsparenden Eigenschaften oder säulenförmige Elemente, die als Teil von Verbindungssystemen, Sandwichplatten usw. in Betracht kommen. Es gibt jedoch auch Aufgaben und Fragen, die noch gelöst werden müssen. Zum Beispiel stellen sich bei der Umsetzung moderner Architekturtrends die Fragen, wie man Freiform-TRC-Elemente auf die effizienteste Art und Weise herstellt oder wie man einzelne Betonplatten zu einer ganzen Struktur zusammenfügt? Das Verbindungsproblem ist eines der entscheidendsten, da es notwendig ist, eine zuverlässige Verbindungsmethode für großflächige Strukturen zu entwickeln, die nicht in einem Schritt gegossen werden können und bei denen daher davon ausgegangen wird, dass sie aus modularen Platten zusammengesetzt werden. Und nicht zuletzt die entscheidende Frage, wie man filigrane Strukturen mit einer ausreichenden Biegesteifigkeit konstruieren kann?

Im Rahmen der Masterarbeit wird vorgeschlagen, ein makrozelluläres modulares Struktursystem (MCMS) mit überwiegend prismatischen Zellen zu entwickeln, das als mögliche Lösung für die oben genannten Fragen und Herausforderungen in Betracht gezogen werden kann. Das ursprüngliche Konzept des MCMS sieht für großformatige Betonelemente eine zellulare innere Struktur vor, die nach hierarchischen Prinzipien angeordnet und von natürlichen Strukturen wie einem Holzstamm aus verschiedenen zellularen Materialien inspiriert ist. Darüber hinaus wird vorausgesetzt, dass der Beton in Anlehnung an natürliche Mechanismen wie dem beanspruchungsgerechten Dichtegradient des Materials und der Ausbildung wabenartiger Strukturen angeordnet wird.

Im Allgemeinen wurde das Konzept für makrozelluläre modulare Struktursysteme erstellt, um die folgenden Anforderungen zu lösen:

• Die Möglichkeit zur Herstellung komplizierter Freiform-TRC-Elemente mit so wenig wie möglich konventioneller Schalung
• Verwendung der offenzelligen Struktur, um einen sicheren Verbindungsmechanismus zwischen den Modulen zu garantieren
• Verbesserung der mechanischen Leistungsfähigkeit der TRC-Strukturen unter Ausnutzung des vorhandenen Potentials der zellulären Morphologie
• Entwicklung intelligenter Algorithmen zur Zeit- und Aufwandsreduzierung in der Entwurfsphase und zur Kostensenkung

Die Darstellung der wichtigsten geometrischen Aspekte des MCMS ist einer der Hauptabschnitte der Masterarbeit. Darüber hinaus wurde ein spezielles Entwurfswerkzeug innerhalb einer parametrischen Software wie Grasshopper 3D entwickelt, um eine Möglichkeit zu schaffen, die Zellgeometrie in 3D zu modellieren, zu modifizieren und zu analysieren. Es wurde ein Entwurfswerkzeug oder genauer eine Gruppe von Werkzeugen entwickelt, die die gesamte erforderliche Logik verschiedener zellularer Strukturen, Entwurfsalgorithmen, Strukturanalysen sowie ein spezielles Grasshopper-Cluster enthalten, das die Generierung von MCMS-Strukturen ermöglicht. Im Rahmen der Masterarbeit wird außerdem eine realisierbare Herstellungsstrategie mit der Beschreibung aller erforderlichen Komponenten bereitgestellt wird.

Bildbeschreibung: Der „Preis der Bauindustrie Sachsen“ für herausragende Abschlussarbeiten im Bereich des Bauingenieurwesens und der Architektur geht 2020 an Iurii Vakaliuk (Institut für Massivbau, TU Dresden) und Robert Bretschneider (TU Dresden), Foto: Bauindustrieverband Ost e. V.